FR2588690A1 - Insulator for electrical power lines and process for its manufacture - Google Patents

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Abstract

The insulator for electrical power lines according to the invention is of the type comprising a core 12 reinforced with glass fibre, two end terminals 14, 16, a body 18 made of synthetic material having a tubular part and sheds, the body being made of silicone-based material for injection moulding.

Description

ISOLATEUR POUR LIGNES ELECRIQUES ET PRX2DE POUR SA FABRICATION. INSULATOR FOR POWER LINES AND PRX2DE FOR ITS MANUFACTURE.

La présente invention se rapporte au domaine des isolateurs pour lignes électriques et à leur procédé de fabrication ; elle concerne en particulier des isolateurs d'ancrage, de soutien, de sectionnement ou analogues. The present invention relates to the field of insulators for power lines and to their manufacturing process; it relates in particular to anchor, support, sectioning or similar insulators.

On connaît des isolateurs pour lignes électriques en matériau synthétique qui ont récemment eu un grand essor. Insulators for power lines made of synthetic material are known which have recently been booming.

En particulier, un isolateur selon FR-A-2 366 676 comprend une âme généralement en vitrorésine (plastique renforcée à la fibre de verre) et un corps formé de plusieurs éléments en forme de bobèches en copolymère éthylène-propy lène, réalisées séparément et unies les unes aux autres à l'aide d'adhésif. Ces isolateurs ont cependant un inconvénient : leur procédé de fabrication, qui comprend l'assemblage des éléments en forme de bobèches, est relativement long et onéreux ; en outre, les propriétés du matériau copolymère éthylène-propylène ne sont pas suffisamment bonnes pour l'isolateur. In particular, an insulator according to FR-A-2 366 676 comprises a core generally made of vitroresin (plastic reinforced with glass fiber) and a body formed of several elements in the form of coils of ethylene-propylene copolymer, produced separately and united to each other using adhesive. However, these insulators have a drawback: their manufacturing process, which includes assembling the elements in the form of spools, is relatively long and expensive; furthermore, the properties of the ethylene-propylene copolymer material are not good enough for the insulator.

Dans la demande italienne nO 28351 A/77 est décrit un isolateur se composant d'un corps aileté en résine époxyde muni de douilles de fixation et recouvert d'un matériau à haute résistance diélectrique ("Téflon" en général, marque enregistrée pour polytétrafluoréthylène). Ce type d'isolateur a pour inconvénient le fait que son revêtement en Téflon a une épaisseur très fine qui ne peut garantir à long terme une protection diélectrique efficace de l'isolateur, et que l'on considère que le revêtement ne peut pas être fritté sur les surfaces de l'isolateur, mais qu'il ne peut qu'être fixé à l'aide de liants à base de résines époxydes. In Italian application No. 28351 A / 77, an insulator is described, consisting of a finned epoxy resin body provided with fixing sleeves and covered with a material with high dielectric strength ("Teflon" in general, registered trademark for polytetrafluoroethylene). . This type of insulator has the disadvantage that its Teflon coating has a very thin thickness which cannot guarantee effective long-term dielectric protection of the insulator, and that it is considered that the coating cannot be sintered on the surfaces of the insulator, but that it can only be fixed using binders based on epoxy resins.

On connaît aussi la production d'isolateurs comprenant un noyau ou âme en vitrorésine et un recouvrement ou garnissage en résine de silicone obtenue par le moulage de mélanges. Le procédé de fabrication prévoit que l'on forme séparément les éléments en forme de bobèches de la couverture et que ces derniers soient ensuite enfilés sur la barre en interposant de l'adhésif entre la barre et le recouvrement en silicone. Also known is the production of insulators comprising a core or core of vitroresin and a covering or lining in silicone resin obtained by molding mixtures. The manufacturing process provides that the bobbin-shaped elements of the cover are formed separately and that the latter are then threaded onto the bar by interposing adhesive between the bar and the silicone covering.

Un autre procédé consiste à utiliser des silicones pour coulée à basse viscosité, formés de deux composants mélangés entre eux et coulés dans un moule directement sur la barre en vitrorésine et à mettre ensuite le moule dans un four afin de polymériser le silicone. Another method consists in using silicones for low viscosity casting, formed from two components mixed together and poured into a mold directly on the vitreoresin bar and then putting the mold in an oven in order to polymerize the silicone.

Ce système demande des temps très longs et il n'assure pas un revetement compact et homogène. This system requires very long times and it does not provide a compact and homogeneous coating.

Ces isolateurs ont pour inconvénient la complexité relative et le caractère manuel du procédé, la basse productivité, le manque de reproductibilité exacte, si bien qu'il est difficile d'obtenir des isolateurs ayant des caractéristiques identiques, de compacité par exemple, en chacun des points de chaque isolateur. Autre inconvénient : une faible tenue à l'humidité. These insulators have the disadvantage of the relative complexity and the manual nature of the process, the low productivity, the lack of exact reproducibility, so that it is difficult to obtain insulators having identical characteristics, of compactness for example, in each of the points of each isolator. Another drawback: poor resistance to humidity.

Les matériaux siliconiques se partagent généralement en trois catégories, qui sont appelées sur le marché silicones pour coulée, silicones pour mélange, silicones pour injection ou caoutchoucs de silicone liquides ou LSR (liquid siliconic rubber). Siliconic materials generally fall into three categories, which are called on the market silicones for casting, silicones for mixture, silicones for injection or liquid silicone rubbers or LSR (liquid silicone rubber).

Les procédés que l'on vient de citer utilisent, comme on l'a dit, des silicones pour mélange et des silicones pour coulée. Jusqu'à présent, personne n'a jamais pensé à utiliser des silicones pour injection dans la production d'isolateurs, car on pensait que la construction d'isolateurs avec des matériaux de ce genre aurait présenté des difficultés insurmontables. The processes which have just been mentioned use, as has been said, silicones for mixing and silicones for casting. Until now, no one has ever thought of using silicones for injection in the production of insulators, because it was thought that the construction of insulators with materials of this kind would have presented insurmountable difficulties.

Le but de la présente invention est de réaliser un isolateur présentant des propriétés constantes dans ses différents points et ayant une bonne tenue à l'humidité. The object of the present invention is to provide an insulator having constant properties at its various points and having good resistance to humidity.

La présente invention a aussi pour but de concevoir un procédé permettant d'obtenir des isolateurs d'excellente qualité et qui, en excluant toute opération manuelle soit reproductible pour de grosses séries de pièces tout en maintenant constante la qualité des pièces. The present invention also aims to design a method for obtaining insulators of excellent quality and which, by excluding any manual operation is reproducible for large series of parts while maintaining constant the quality of parts.

Un autre but est de réaliser un procédé permettant d'utiliser un matériau de qualité, et donc d'obtenir des isolateurs d'excellente qualité à un prix raisonnable. Another object is to carry out a process making it possible to use a quality material, and therefore to obtain excellent quality insulators at a reasonable price.

Ce qui vient d'être dit a ét-é réalisé sur un iso.  What has just been said was done on an iso.

lateur pour lignes électriques du type comprenant une barre intercalaire en vitrorésine ayant des bornes de liaison à ses extrémités, et un corps en matériau synthétique présentant une partie tubulaire longitudinale et des ailettes tronconiques s'étendant de la partie longitudinale, caractérisé par le fait que le corps est en matériau siliconique que l'on peut mouler par injection.lator for electrical lines of the type comprising a vitreoresin intermediate bar having connection terminals at its ends, and a body of synthetic material having a longitudinal tubular part and frustoconical fins extending from the longitudinal part, characterized in that the body is made of silicone material which can be injection molded.

La présente invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'isolateurs pour lignes électriques comprenant des parties en résine synthétique, procédé selon lequel on positionne dans un moule une âme en résine synthétique avec des bornes appliquées, et on moule par injection sur cette dernière un corps en résine de silicone. The present invention also relates to a method of manufacturing insulators for power lines comprising synthetic resin parts, method according to which a synthetic resin core is positioned in a mold with applied terminals, and is molded by injection onto the latter. a silicone resin body.

Le nouvel isolateur présente d'excellentes caractéristiques de tenue à l'humidité et une bonne imperforabilité des ailettes ; il s'agit, et ce ne sont pas les seules, de caractéristiques constantes dans les différents points du même isolateur. Un autre avantage : une tenue parfaite entre le recouvrement en silicone, la barre en vitrorésine et les bornes métalliques, de façon à garantir une imperméabilité parfaite.  The new insulator has excellent moisture resistance characteristics and good imperforability of the fins; they are, and are not the only ones, constant characteristics in the different points of the same insulator. Another advantage: perfect hold between the silicone covering, the vitreoresin bar and the metal terminals, so as to guarantee perfect impermeability.

La polymérisation à haute pression assure un recouvrement très compact, dépourvu de porosités ou d'inclusions d'air, et par conséquent, une rigidité diélectrique élevée. High pressure polymerization ensures a very compact covering, free of porosities or air inclusions, and therefore, a high dielectric strength.

Le nouveau procédé présente l'avantage d'être complètement automatisable ce qui permet de le reproduire pour de grosses séries avec des caractéristiques constantes et des coûts peu élevés. The new process has the advantage of being completely automatable which allows it to be reproduced for large series with constant characteristics and low costs.

Les temps de polymérisation dans le moule sont très courts, ce qui entrante une productivité élevée. Toutes les variables en jeu, à savoir température, pressions et temps, peuvent être contrôlées à l'aide d'instruments d'enregistrement, de façon à pouvoir maintenir la production sous contrôle dans toutes ses phases. The polymerization times in the mold are very short, which in turn leads to high productivity. All the variables involved, namely temperature, pressures and time, can be controlled using recording instruments, so that production can be kept under control in all its phases.

Des exemples de réalisation de l'isolateur seront décrits par la suite en se rapportant aux dessins annexés où:
la figure I est une vue latérale d'un isolateur selon cette demande, en particulier d'un isolateur d'ancrage;
la figure 2 est une coupe longitudinale partielle, selon 2-2 sur la figure 1, d'une première forme de réalisation de l'isolateur
la figure 3 est une coupe semblable à la figure 2 d'une autre variante de l'isolateur ;
la figure 4 est une coupe semblable à la figure 2 d'une autre variante de l'isolateur
la figure 5 est une coupe semblable à la figure 2 d'une autre variante de l'isolateur ;
la figure 6 est une coupe longitudinale le long d'un moule pour le moulage de l'isolateur, et le long d'un isolateur placé dans le moule ; et
la figure 7 est une vue latérale d'un isolateur de soutien selon cette invention.Examples of embodiments of the insulator will be described below with reference to the accompanying drawings in which:
Figure I is a side view of an insulator according to this request, in particular of an anchor insulator;
Figure 2 is a partial longitudinal section, along 2-2 in Figure 1, of a first embodiment of the insulator
Figure 3 is a section similar to Figure 2 of another variant of the insulator;
Figure 4 is a section similar to Figure 2 of another variant of the insulator
Figure 5 is a section similar to Figure 2 of another variant of the insulator;
Figure 6 is a longitudinal section along a mold for molding the insulator, and along an insulator placed in the mold; and
Figure 7 is a side view of a support insulator according to this invention.

Un isolateur 10 selon la présente invention comprend une âme ou noyau 12 analogue à une barre, des bornes de fixation métalliques 14 et 1 et un corps à ailettes 18 en résine de silicone pour le moulage par injection. L'âme se compose d'une barrette en vitrorésine dont la section pourra être circulaire, carrée, triangulaire, tubulaire ou comme on le voudra. An insulator 10 according to the present invention comprises a core or core 12 similar to a bar, metal fixing terminals 14 and 1 and a fin body 18 made of silicone resin for injection molding. The core is made up of a glass-fiber strip, the cross-section of which can be circular, square, triangular, tubular or as desired.

Chaque borne 14, 16 est formée d'un cylindre métallique, dont une extrémité 20, 21, respectivement, présente un point d'accrochage et l'autre extrémité, respectivement 22, 24 est en forme de tulipe. Each terminal 14, 16 is formed of a metal cylinder, one end 20, 21, respectively, has a hooking point and the other end, respectively 22, 24 is in the form of a tulip.

L'extrémité en forme de tulipe a sa surface de tête et sa surface intérieure profilées de façon différente, par exemple avec une rainure 26 et éventuellement des cannelures ou nervures circulaires 30, 30a, 30b, comme l'illustrent les figures 2, 3, 4, 5. La surface extérieure cylindrique de la partie en forme de tulipe est usinée avec des tolérances étroites. The tulip-shaped end has its head surface and its internal surface differently shaped, for example with a groove 26 and possibly grooves or circular ribs 30, 30a, 30b, as illustrated in FIGS. 2, 3, 4, 5. The cylindrical outer surface of the tulip-shaped part is machined to close tolerances.

Chacune des bornes est enfilée sur l'âme en vitrorésine et elle est ensuite comprimée sur cette dernière. Each of the terminals is threaded onto the vitroresin core and it is then compressed thereon.

Le corps est en matériau synthétique connu comme résine de silicone pour moulage à injection, ou caoutchouc de silicone liquide (LSR), il est obtenu par moulage par injection et il présente une partie tubulaire axiale et des ailettes s'étendant de la partie tubulaire suivant un angle par rapport à celle-ci, et elles sont effilées de la partie tubulaire vers l'extérieur. The body is made of synthetic material known as silicone resin for injection molding, or liquid silicone rubber (LSR), it is obtained by injection molding and it has an axial tubular part and fins extending from the following tubular part. an angle with respect thereto, and they are tapered from the tubular part towards the outside.

Une inclinaison préférée pour les ailettes, par rapport à l'axe longitudinal de l'isolateur, est d'environ 20 pour la surface la plus intérieure des ailettes et d'environ 300 pour la surface extérieure. A preferred inclination for the fins, relative to the longitudinal axis of the insulator, is about 20 for the innermost surface of the fins and about 300 for the outer surface.

Bien que l'isolateur illustré sur la figure 1 soit un isolateur d'ancrage, la présente invention comprend aussi les isolateurs de soutien et de sectionnement. Although the insulator illustrated in FIG. 1 is an anchor insulator, the present invention also includes the support and sectioning insulators.

En particulier, la figure 7 illustre un isolateur de soutien selon la présente invention. Il est indiqué dans son ensemble par 40 et il comprend une âme 42 en vitrorésine, des bornes de fixation métalliques 44 et 46, et un corps à ailettes 48, en résine de silicone pour moulage par injection. In particular, Figure 7 illustrates a support insulator according to the present invention. It is indicated as a whole by 40 and it comprises a core 42 of vitroresin, metal fixing terminals 44 and 46, and a finned body 48, of silicone resin for injection molding.

Chaque borne comprend un moyen de liaison, respectivement une tige filetée 50 et un couple d'oeillets 51, et il est en forme de tulipe respectivement en 52, 54 de façon à pouvoir être enfilé et comprimé sur une extrémité de l'âme en vitrorésine. Each terminal comprises a connecting means, respectively a threaded rod 50 and a pair of eyelets 51, and it is in the form of a tulip respectively at 52, 54 so that it can be threaded and compressed on one end of the vitreous resin core. .

On décrira ci-après le procédé de fabrication de l'isolateur. The method of manufacturing the insulator will be described below.

L'âme ou barre intercalaire en pâte de verre est préparée en appliquant des bornes par pression ; il reste ainsi un vide entre la partie en forme de tulipe de chaque borne et la surface extérieure de l'âme. The glass paste interlayer core or bar is prepared by applying terminals by pressure; thus there remains a void between the tulip-shaped part of each terminal and the outer surface of the core.

Les surfaces de l'âme et des deux bornes qui sont au contact de la résine de silicone doivent être traitées avec du "primer" (couche d'apprêt). The surfaces of the core and of the two terminals which are in contact with the silicone resin must be treated with "primer" (primer layer).

L'âme et les bornes sont donc préréchauffées à une température de 120-1500 et placées dans un moule 60 ; la surface cylindrique extérieure 34 des parties en forme de tulipe et la surface cylindrique intérieure des parties de moule destinées à les recevoir sont usinées avec des tolérances très précises, si bien que lorsqu'elles sont couplées elles fournissent une étanchéité au matériau qui doit être coulé dans le moule. The core and the terminals are therefore preheated to a temperature of 120-1500 and placed in a mold 60; the outer cylindrical surface 34 of the tulip-shaped parts and the inner cylindrical surface of the mold parts intended to receive them are machined with very precise tolerances, so that when they are coupled they provide a seal for the material which is to be poured in the mold.

Le moule 60 est formé de plusieurs pièces 60a,-b,... The mold 60 is formed from several parts 60a, -b, ...

démontables entre elles sans difficulté pour un technicien du métier. C'est dans le moule assemblé qui accueille l'âme et les bornes que se fait donc l'injection du matériau en caoutchouc de silicone liquide sous une pression d'environ 100 atmosphères. Le matériau de LSR remplit tous les espaces libres dans le moule et il s'insinue jusqu'à remplir le vide entre la tulipe et l'âme, en bloquant solidement de façon étanche le corps, qui est ainsi formé, de l'isolateur, l'âme et les bornes. easily removable between them for a technician in the trade. It is in the assembled mold which receives the core and the terminals that the liquid silicone rubber material is therefore injected under a pressure of approximately 100 atmospheres. The LSR material fills all the free spaces in the mold and it creeps in until filling the void between the tulip and the core, securely locking the body, which is thus formed, of the insulator, the soul and the bounds.

On effectue ensuite un réchauffement du moule à une température de 150 à 2000C et le moule est maintenu à cette température pour une durée de 2' à 10', afin que la polymérisation totale du matériau ait lieu
On retire alors l'isolateur du moule. The mold is then heated to a temperature of 150 to 2000C and the mold is kept at this temperature for a period of 2 'to 10', so that the total polymerization of the material takes place
The insulator is then removed from the mold.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Isolateur pour lignes électriques, du type comprenant une âme (12 ; 42) en plastique renforcée de fibre de verre, deux bornes (14, 16 ; 44, 46) de liaison à l'extrémité, un corps (18 ; 48) en matériau synthétique présentant une partie tubulaire longitudinale et des ailettes tronconiques s'étendant de la partie longitudinale, caractérisé par le fait que le corps (18; 48) est en matériau siliconique pour moulage par injection.1. Insulator for power lines, of the type comprising a core (12; 42) of glass fiber reinforced plastic, two terminals (14, 16; 44, 46) for connection at the end, a body (18; 48) made of synthetic material having a longitudinal tubular part and frustoconical fins extending from the longitudinal part, characterized in that the body (18; 48) is made of silicone material for injection molding. 2. Isolateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps (18) est moulé par injection.2. Insulator according to claim 1, characterized in that the body (18) is injection molded. 3. Isolateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les bornes métalliques (14, 16) comprennent chacune une extrémité en forme de tulipe qui s'engage de façon étanche dans le corps (18) de l'isolateur.3. An insulator according to claim 1, characterized in that the metal terminals (14, 16) each include a tulip-shaped end which engages in a sealed manner in the body (18) of the insulator. 4. Procédé de production d'isolateurs pour lignes électriques comprenant des parties en résine synthétique, caractérisé par le fait qu'il comprend les phases suivantes a) préparation d'une âme en vitrorésine avec application de4. Process for the production of insulators for electrical lines comprising parts made of synthetic resin, characterized in that it comprises the following phases a) preparation of a vitreoresin core with application bornes de liaison aux extrémités ; b) revêtement avec un produit d'apprêt de l'âme et des connection terminals at the ends; b) coating with a primer of the core and surfaces des bornes qui doivent entrer en contact avec terminal surfaces which must come into contact with la résine de silicone c) préréchauffement de l'âme préparée d) mise en moule de l'âme préréchauffée e) injection dans le moule de la résine de silicone pour silicone resin c) preheating of the prepared core d) mold of the preheated core e) injection into the mold of the silicone resin for moulage à injection f) réchauffement du moule g) séjour de la résine dans le moule h) extraction de l'isolateur hors du moule. injection molding f) heating of the mold g) stay of the resin in the mold h) extraction of the insulator from the mold. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'on prévoit un usinage de précision préalable sur une surface cylindrique extérieure- de la borne, pour un positionnement d'étanchéité à l'intérieur du moule.5. Method according to claim 4, characterized in that provision is made for prior precision machining on an outer cylindrical surface of the terminal, for sealing positioning inside the mold. 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit préréchauffement est effectué jusqu'à une température de l'âme de 1200C à 1500C environ.6. Method according to claim 4, characterized in that said preheating is carried out up to a core temperature of about 1200C to 1500C. 7. Procédé selon la revendication-4, caractérisé par le fait que l'injection est effectuée à environ 100 atmosphères de pression.7. Method according to claim-4, characterized in that the injection is carried out at about 100 atmospheres of pressure. 8. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le réchauffement du moule est fait à une température de 150 à 2000C. 8. Method according to claim 4, characterized in that the heating of the mold is done at a temperature of 150 to 2000C. 9. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le séjour dans le moule a une durée d'environ 2', 10'. 9. Method according to claim 4, characterized in that the stay in the mold has a duration of approximately 2 ', 10'.
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